Povrchovo aktívne látky majú rozsiahle uplatnenie pri výstavbe asfaltových vozoviek, najmä v nasledujúcich aspektoch:
1. Ako prísady do teplých zmesí
(1) Mechanizmus účinku
Prísady do teplých zmesí sú typom povrchovo aktívnych látok (napr. prísady do teplých zmesí typu APTL) zložené z lipofilných a hydrofilných skupín v ich molekulárnej štruktúre. Počas miešania asfaltových zmesí sa prísady do teplých zmesí vstrekujú do miešacej nádoby synchrónne s asfaltom. Za mechanického miešania sa lipofilné skupiny viažu s asfaltom, zatiaľ čo zvyškové molekuly vody sa spájajú s hydrofilnými skupinami a vytvárajú štrukturálny vodný film medzi asfaltom potiahnutým kamenivom. Tento vodný film pôsobí ako mazivo, ktoré zlepšuje spracovateľnosť zmesi počas miešania. Počas pokládky a zhutňovania štrukturálny vodný film naďalej poskytuje mazanie, čím sa zvyšuje rýchlosť pokládky a uľahčuje zhutňovanie zmesi. Po dokončení zhutňovania sa molekuly vody postupne odparujú a povrchovo aktívna látka migruje na rozhranie medzi asfaltom a kamenivom, čím sa posilňuje väzba medzi kamenivom a asfaltovým spojivom.
(2) Výhody
Prísady do teplých zmesí môžu znížiť teploty miešania, pokládky a zhutňovania o 30 – 60 °C, čím sa predĺži stavebná sezóna na prostredia s teplotou nad 0 °C. Znižujú emisie CO₂ približne o 50 % a emisie toxických plynov (napr. asfaltových výparov) o viac ako 80 %. Okrem toho zabraňujú starnutiu asfaltu, zabezpečujú kvalitu zhutňovania a stavebné vlastnosti a predlžujú životnosť asfaltových vozoviek. Okrem toho použitie prísad do teplých zmesí môže zvýšiť výkon miešacích zariadení o 20 – 25 % a zvýšiť rýchlosť pokládky/zhutňovania o 10 – 20 %, čím sa zlepší efektivita výstavby a skráti čas výstavby.
2. Ako asfaltové emulgátory
(1) Klasifikácia a charakteristiky
Asfaltové emulgátory sú povrchovo aktívne látky, ktoré sa podľa iónových vlastností klasifikujú na katiónové, aniónové, neiónové a amfotérne typy. Katiónové asfaltové emulgátory sa adsorbujú na negatívne nabité kamenivo prostredníctvom kladných nábojov, čím ponúkajú silnú priľnavosť, vďaka čomu sú obzvlášť vhodné pre vlhké a daždivé oblasti. Aniónové emulgátory, hoci sú lacné, majú nízku odolnosť voči vode a postupne sa nahrádzajú. Neiónové a amfotérne emulgátory spĺňajú požiadavky špeciálnych environmentálnych podmienok. Podľa rýchlosti deemulgácie sa delia na pomaly tuhnúce (používajú sa na utesňovanie suspenzií a recykláciu za studena), stredne tuhnúce (vyvažujú čas otvárania a rýchlosť vytvrdzovania) a rýchlo tuhnúce (používajú sa na povrchovú úpravu, aby sa umožnilo rýchle vytvrdzovanie a otvorenie premávky).
(2) Scenáre použitia
Asfaltové emulgátory umožňujú procesy miešania a pokládky za studena, ktoré eliminujú potrebu ohrevu asfaltu, čím sa znižuje spotreba energie o viac ako 30 % – čo je významná výhoda v odľahlých horských oblastiach alebo pri rýchlych opravách mestských ciest. Používajú sa aj na preventívnu údržbu (napr. utesnenie kalovou zmesou) na opravu starých vozoviek a predĺženie životnosti o 5 – 8 rokov. Okrem toho podporujú recykláciu za studena na mieste, čím sa dosahuje 100 % recyklácia starých asfaltových materiálov a znižujú sa náklady o 20 %.
3. Zlepšenie spracovateľnosti riedeného asfaltu a jeho zmesí
(1) Účinok
Povrchovo aktívne látky formulované zmiešaním reduktorov viskozity ťažkých olejov (AMS) so Span80, keď sa pridajú do riedeného asfaltu, výrazne znižujú povrchové napätie na rozhraní asfalt-kamenivo a znižujú viskozitu riedeného asfaltu. To zaisťuje optimálny miešací výkon zmesi a zároveň znižuje dávkovanie nafty. Pridanie zložených povrchovo aktívnych látok zlepšuje roztierateľnosť asfaltu na kamenivých povrchoch, znižuje odpor počas pokládky a zvyšuje konečný stupeň zhutnenia riedených asfaltových zmesí – zlepšuje rovnomernosť miešania a výkon pri pokládke/zhutnení.
(2) Mechanizmus
Zložené povrchovo aktívne látky menia povrchové napätie medzi kvapalinou a pevnou látkou medzi asfaltom a kamenivom, čo umožňuje asfaltovým zmesiam udržiavať priaznivé stavebné vlastnosti aj pri zníženom dávkovaní riedidla. Pri dávkovaní povrchovo aktívnej látky 1,0 – 1,5 % je zlepšenie charakteristík vozovky a zhutňovania riedených asfaltových zmesí ekvivalentné pridaniu 4 – 6 % naftového riedidla, čo umožňuje zmesi dosiahnuť rovnakú rovnomernosť miešania a spracovateľnosť zhutňovania.
4. Na studenú recykláciu asfaltových vozoviek
(1) Mechanizmus recyklácie
Asfaltové emulgátory recyklovateľné za studena sú povrchovo aktívne látky, ktoré chemickým pôsobením dispergujú asfalt na mikročastice a stabilizujú ich vo vode, pričom ich hlavnou funkciou je umožnenie konštrukcie asfaltu pri okolitej teplote. Molekuly emulgátora tvoria na rozhraní asfalt-agregát orientovanú adsorpčnú vrstvu, ktorá odoláva vodnej erózii – obzvlášť účinná pre kyslé agregáty. Ľahké olejové zložky v emulgovanom asfalte zároveň prenikajú do starnúceho asfaltu, čiastočne obnovujú jeho flexibilitu a zvyšujú mieru recyklácie regenerovaných materiálov.
(2) Výhody
Technológia studenej recyklácie umožňuje miešanie a výstavbu pri okolitej teplote, čím sa znižuje spotreba energie o 50 – 70 % v porovnaní s horúcou recykláciou a znižujú sa emisie skleníkových plynov. Je v súlade s požiadavkami recyklácie zdrojov a trvalo udržateľného rozvoja.
Čas uverejnenia: 9. decembra 2025